2021年高三物理試卷練習(xí)題及答案（七）

1、一、選擇題1如圖1，水平面上有一平板車，某人站在車上掄起錘子從與肩等高處揮下，打在車的左端，打后車與錘相對(duì)靜止以人、錘子和平板車為系統(tǒng)(初始時(shí)系統(tǒng)靜止)，研究該次揮下、打擊過程，下列說法正確的是()圖1A若水平面光滑，在錘子揮下的過程中，平板車一定向右運(yùn)動(dòng)B若水平面光滑，打后平板車可能向右運(yùn)動(dòng)C若水平面粗糙，在錘子揮下的過程中，平板車一定向左運(yùn)動(dòng)D若水平面粗糙，打后平板車可能向右運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】以人、錘子和平板車為系統(tǒng)，若水平面光滑，系統(tǒng)水平方向合外力為零，水平方向動(dòng)量守恒，且總動(dòng)量為零，當(dāng)錘子揮下的過程中，錘子有水平向右的速度，所以平板車一定向左運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；打后錘子停止運(yùn)動(dòng)，平板車也

2、停下，B錯(cuò)誤；若水平面粗糙，在錘子揮下的過程車由于受摩擦力作用，可能靜止不動(dòng)，所以C錯(cuò)誤；在錘子打平板車時(shí)，在最低點(diǎn)與車相碰，錘子與平板車系統(tǒng)動(dòng)量向右，所以打后平板車可能向右運(yùn)動(dòng)，D正確2如圖2所示，將一小球從水平面MN上方A點(diǎn)以初速度v1向右水平拋出，經(jīng)過時(shí)間t1打在前方豎直墻壁上的P點(diǎn)，若將小球從與A點(diǎn)等高的B點(diǎn)以初速度v2向右水平拋出，經(jīng)過時(shí)間t2落在豎直墻角的N點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，下列選項(xiàng)中正確的是()圖2Av1v2 Bv1t2 Dt1t2【答案】A【解析】小球在豎直方向上為自由落體運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)t可知，t1x2，則v1v2，故選A.3在空間建立三維坐標(biāo)系如圖3所示，xOz在水平面內(nèi)，y沿

3、豎直方向空間充滿沿y方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和沿z方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度Ev0B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v0沿x方向拋出，設(shè)空間足夠大，則()圖3A帶電小球做加速度不斷變化的變速曲線運(yùn)動(dòng)B帶電小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C若帶電小球運(yùn)動(dòng)到某位置，坐標(biāo)為(x0，y0,0)，則速度與x方向的夾角滿足tan D若帶電小球運(yùn)動(dòng)到某位置，坐標(biāo)為(x0，y0,0)，則速度與x方向的夾角滿足tan 【答案】D【解析】帶負(fù)電的小球從O點(diǎn)沿x方向拋出，則電場(chǎng)力方向沿z方向，洛倫茲力沿z方向，因Ev0B，可知Eqqv0B，即沿z軸方向受力平衡，則小球?qū)⒃谥亓ψ饔孟伦銎綊佭\(yùn)動(dòng)，即帶電小

4、球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；若帶電小球運(yùn)動(dòng)到某位置，坐標(biāo)為(x0，y0,0)，則x0v0t，vygt，y0gt2，速度與x方向的夾角滿足tan ，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確4陽因核聚變釋放出巨大的能量，其質(zhì)量不斷減少太陽光從太陽射到月球表面的時(shí)間約500 s，月球表面每平方米每秒鐘接收到太陽輻射的能量約為1.4103 J，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近()A4109 kg B41012 kgC41018 kg D41024 kg【答案】A【解析】由題意可知，太陽每秒鐘輻射的能量為：E4r21.4103 J，其中r5003108 m，由愛因斯坦質(zhì)能方程可知，m，代入解得：m4.

5、4109 kg，故A符合題意5某興趣小組制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的“轉(zhuǎn)動(dòng)裝置”，如圖4甲所示，在干電池的負(fù)極吸上一塊圓柱形強(qiáng)磁鐵，然后將一金屬導(dǎo)線折成頂端有一支點(diǎn)、底端開口的導(dǎo)線框，并使導(dǎo)線框的支點(diǎn)與電源正極、底端與磁鐵均良好接觸但不固定，圖乙是該裝置的示意圖若線框逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(俯視)，下列說法正確的是()圖4A線框轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)榘l(fā)生了電磁感應(yīng)B磁鐵導(dǎo)電，且與電池負(fù)極接觸的一端是S極C若將磁鐵的兩極對(duì)調(diào)，則線框轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變D線框轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)的電流比開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的大【答案】B【解析】根據(jù)安培力的方向可以確定B正確6如圖5所示，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，MN固定不動(dòng)，位置靠近ab且相互絕緣當(dāng)MN中電流突

6、然增大時(shí)，則()圖5A線圈所受安培力的合力方向向左B線圈所受安培力的合力方向向右C感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaD感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba【答案】AC【解析】當(dāng)MN中電流突然增大時(shí)，根據(jù)楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，即abcda方向；由左手定則可知ab邊和cd邊受安培力均向左，可知線圈所受安培力的合力方向向左，選項(xiàng)A、C正確，B、D錯(cuò)誤7.兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷固定在x軸上的A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系圖象如圖6所示，其中P點(diǎn)電勢(shì)最高，且xAPxPB，則()圖6Aq1和q2都是負(fù)電荷Bq1的電荷量大于q2的電荷量C在A、B之間將一負(fù)點(diǎn)電荷沿x軸從P點(diǎn)

7、左側(cè)移到右側(cè)，電勢(shì)能先減小后增大D一點(diǎn)電荷只在電場(chǎng)力作用下沿x軸從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，加速度逐漸變小【答案】AC【解析】由題圖知，越靠近兩電荷，電勢(shì)越低，則q1和q2都是負(fù)電荷，故A項(xiàng)正確；x圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，則P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加知兩點(diǎn)電荷在P處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等值反向，即kk，又xAP0)的帶電小球從M由靜止釋放，小球沿MN方向運(yùn)動(dòng)，到達(dá)N點(diǎn)的速度大小為vN(待求)；若將該小球從M點(diǎn)沿垂直于MN的方向，以大小vN的速度拋出，小球?qū)⒔?jīng)過M點(diǎn)正上方的P點(diǎn)(未畫出)，已知重力加速度大小為g，求：圖2(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E及小球在N點(diǎn)的速度vN；(2)M點(diǎn)和P點(diǎn)之間的電勢(shì)差；(3)小球在P點(diǎn)

8、動(dòng)能與在M點(diǎn)動(dòng)能的比值【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)由小球運(yùn)動(dòng)方向可知，小球受合力沿MN方向，如圖甲，由正弦定理：得：E合力大?。篎mgma，即ag從MN，有：2adv得：vN(2)如圖乙，設(shè)MP為h，作PC垂直于電場(chǎng)線，作PD垂直于MN，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)：hcos 60at2hsin 60vNtUMCEhcos 30UMPUMC得：hd，UMP(3)從MP，由動(dòng)能定理：FsMDEkPEkMsMDhsin 30而EkMmv故.13.關(guān)于分子動(dòng)理論和熱力學(xué)定律，下列說法正確的是_A當(dāng)某一密閉容器自由下落時(shí)，因完全失重，容器內(nèi)密封的氣體壓強(qiáng)會(huì)變?yōu)榱鉈當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度增大時(shí)，物體的內(nèi)能一定

9、增大C地球周圍大氣壓強(qiáng)的產(chǎn)生是由于地球?qū)Υ髿獾娜f有引力D當(dāng)分子距離在一定范圍內(nèi)變大時(shí)，分子力可能增大E布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)(2)(10分)如圖3所示，在水平地面上放置一個(gè)高為48 cm、質(zhì)量為30 kg的圓柱形金屬容器，容器側(cè)壁正中央有一閥門，閥門細(xì)管直徑不計(jì)容器頂部通過一個(gè)質(zhì)量為10 kg的薄圓柱形活塞密閉一些空氣，活塞與容器內(nèi)橫截面積均為50 cm2，打開閥門，讓活塞下降直至靜止不計(jì)摩擦，不考慮氣體溫度的變化，大氣壓強(qiáng)為1.0105 Pa，重力加速度g取10 m/s2.圖3求活塞靜止時(shí)距容器底部的高度；活塞靜止后關(guān)閉閥門，通過計(jì)算說明對(duì)活塞施加豎直向上的拉力能否將金屬容器緩緩提離

10、地面【答案】(1)CDE(2)20 cm不能【解析】(1)封閉氣體壓強(qiáng)是因?yàn)榇罅繗怏w分子頻繁對(duì)器壁撞擊產(chǎn)生的，當(dāng)容器自由落體，但內(nèi)部分子仍在無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以氣體壓強(qiáng)仍存在，A錯(cuò)誤；物體的內(nèi)能等于所有分子的動(dòng)能加上所有分子的勢(shì)能，分子平均動(dòng)能與溫度有關(guān)，勢(shì)能與體積有關(guān)，當(dāng)物體宏觀速度增大時(shí)，溫度和體積不一定變化，因此內(nèi)能不一定變大，B錯(cuò)誤；大氣壓強(qiáng)是地球?qū)Υ髿獾娜f有引力作用在地球表面產(chǎn)生的，C正確；當(dāng)分子間距從r0開始變大時(shí)，分子力逐漸增大，后逐漸減小，所以D正確；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的運(yùn)動(dòng)，不是分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，E正確(2)活塞經(jīng)閥門細(xì)管時(shí)，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為：p11.0105 Pa.容器內(nèi)氣

11、體的體積為：V1L1S，其中L124 cm活塞靜止時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為：p2p01.0105 Pa Pa1.2105 Pa，根據(jù)玻意耳定律：p1V1p2V2，其中V2L2S代入數(shù)據(jù)得：L2 cm20 cm；活塞靜止后關(guān)閉閥門，假設(shè)活塞能被拉至容器開口端，此時(shí)L348 cm根據(jù)玻意耳定律：p1L1Sp3L3S代入數(shù)據(jù)得：p35104 Pa對(duì)活塞受力分析，由平衡條件得Fp3Sp0Smg所以F350 N(3010)10 N所以金屬容器不能被提離地面14.如圖4所示為某時(shí)刻的兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中沿相同方向傳播的波形圖，此時(shí)a波上某質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，則下列說法正確的是_圖4A兩列波具有相同的波速

12、B此時(shí)b波上的質(zhì)點(diǎn)Q正向上運(yùn)動(dòng)C一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q沿x軸前進(jìn)的距離是質(zhì)點(diǎn)P的1.5倍D在質(zhì)點(diǎn)P完成30次全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)Q可完成20次全振動(dòng)Ea波和b波在空間相遇處會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣(2) (10分)某工件由相同透明玻璃材料的三棱柱和四分之一圓柱組成，該玻璃材料的折射率為n.其截面如圖5，ABC為直角三角形，B30，CDE為四分之一圓，半徑為R，CE貼緊AC.一束單色平行光沿著截面從AB邊射入工件后，全部射到了BC邊，然后垂直CE進(jìn)入四分之一圓柱圖5求該平行光進(jìn)入AB界面時(shí)的入射角；若要使到達(dá)CD面的光線都能從CD面直接折射出來，該四分之一圓柱至少要沿AC方向向上移動(dòng)多大距離【答案】(1)ABD(2)45R【解析】(1)兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中傳播，波速相同，故A正確；此時(shí)a波上質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向向下，由波形平移法可知，波向左傳播，則知此時(shí)b波上的質(zhì)點(diǎn)Q正向上運(yùn)動(dòng)，故B正確；在簡(jiǎn)諧波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)只上下振動(dòng)，不會(huì)沿x軸遷移，故C錯(cuò)誤；由題圖可知，兩列波波長(zhǎng)之比 ab23，波速相同，由波速公式 vf